摘要：随着"计算机组成原理"课教学实验改革的进行,基于FPGA的cpu设计已成为"计算机组成原理"这门课程实验的组成部分。为帮助学生提高实验设计的成功率,探究了一种教学实验单周期cpu的设计方法。给出了数据通路和控制器的设计及cpu验证方法,使用Verilog语言、ModelSim和Vivado软件进行编码和仿真,最终下载到FPGA实验板上,完成了一个31条指令集的cpu设计。该方法已用于本科生的cpu设计实验中,取得了良好的效果。

摘要：cpu设计是培养学生计算机系统能力的一个重要环节,同时也是计算机组成原理课程实践教学中的核心目标。当前cpu的仿真设计通常都是在Quartus Ⅱ仿真平台上应用硬件描述语言实现,但是开发语言较为复杂,数据仿真界面单一,分析指令数据之间的逻辑关系比较困难。本文研究了基于LogiSim设计计算机组成部件及cpu的方法,并设计了灵活方便的仿真界面来分析数据,以一种图形化可视数据描述cpu的工作过程。完成了计算机组成原理教材微程序控制器和多周期cpu的设计,及MIPS指令的流水线cpu设计。与Quartus Ⅱ上的仿真设计进行了对比研究,结果表明,本文的cpu设计方法,仿真界面可以灵活设置,仿真数据利于学生阅读,有助于提高学生的学习积极性和培养学生的逻辑设计能力。

摘要：提出了带Cache和精确中断响应的cpu设计方案,实现指令集MIPS中选取15条指令作为本cpu的基本指令。采用基本5步流水线cpu设计,给出了指令Cache、数据Cache和精确中断响应的设计与实现。测试结果表明,该方案符合设计要求。

摘要：介绍了一种利用Tomasulo算法处理数据相关的四级流水线cpu的设计,为计算机组成与系统结构硬件实验提供了实验教学样例。阐明了使用的实验环境和技术原理及cpu的设计结构和组成,给出使用的指令系统,同时对cpu进行了功能和性能两方面的测试。设计样例在课程的实验教学中具有很高的应用价值。

摘要：采用基本五步流水线cpu设计,而Hazard是流水线cpu设计中必须要处理的问题.介绍了三种Hazard类型,并提出了解决这三种Hazard问题的方法.测试结果表明,该方案符合设计要求.

摘要：随着大规模可编程逻辑器件的发展,EDA技术已成为硬件系统电路设计的重要手段。基于EDA技术的计算机组成原理整机实习通常在Quartus II仿真平台上实现。早期均采用Block Diagram的设计方式,虽然设计过程直观,但仿真调试困难,难以完全调试成功。本文研究了基于VHDL的灵活方便的cpu设计过程,该设计由取指、指令译码、指令执行、存储器接口、通用寄存器组和寄存器输出六个组成部分,最后通过调试软件直接观察寄存器的值来验证了设计的准确性。本研究方法对改革该课程的整机实习,发挥学生的主动能动性,提高学生的自主创造能力具有很好的指导意义和实际参考价值。

摘要：针对计算机组成原理课程中的重要实验内容“cpu设计”中存在的一些难点问题,提出引入Dream Logic仿真工具,通过cpu总体设计及cpu整机模型机中的运算器设计、指令系统设计与微指令设计示例,阐述基于Dream Logic的硬件基本部件仿真设计和软件设计方法,并结合MOV、ADD等汇编指令及计算机组成原理实验中的寄存器和算术运算实验,介绍对cpu模型机进行的实验测试,最后说明教学实践效果。

摘要：介绍了一种双核cpu的设计,采用精简的指令系统,具有经典的五级流水线结构,支持乘除法和异常/中断处理。cpu中的两个核具有分离的指令Cache,通过共享数据Cache来进行相应的共享数据传输,各Cache之间通过仲裁器来维护访问权限。同时对该设计进行了有针对性的测试,验证双核是否能够正确工作,以及一些简单的性能分析。设计样例在相关课程的实验教学中具有很高的应用价值。

摘要：分析了国内外cpu设计教学的现状，介绍了我校cpu设计教学的改革过程，提出了将FPGA引入到cpu设计教学中的改革措施。

摘要：对基于FPGA的cpu设计,研究了其调试系统的设计和实现.运用TestBench测试理念和设计思想,采用IP软核和自定义Avalon外设技术,以NIOS Ⅱ软核作为控制核心,实现了对基于FPGA的cpu设计进行调试的功能.